格爾伯特醇的合成的制作方法
【專利說明】
[0001] 咨金
[0002] 取得多個(gè)結(jié)果的本項(xiàng)研宄根據(jù)EuroBioRef?第241718號(hào)資助協(xié)議，收到了來自 歐盟第七次框架計(jì)劃（FP7/2007-2013)的資助。
技術(shù)領(lǐng)域
[0003] 本發(fā)明涉及長(zhǎng)鏈格爾伯特（Guerbet)醇的合成，尤其涉及包含長(zhǎng)鏈多支鏈格爾伯 特醇的格爾伯特醇混合物的合成。
【背景技術(shù)】
[0004] 術(shù)語(yǔ)"格爾伯特醇"通常用于描述格爾伯特反應(yīng)（Guerbetreaction)形成的醇， 所述格爾伯特反應(yīng)以馬塞爾?格爾伯特（MarcelGuerbet)命名。所述反應(yīng)為使脂肪族伯 醇失去一當(dāng)量的水，從而轉(zhuǎn)化為其e烷基化二聚醇的自縮合反應(yīng)。格爾伯特反應(yīng)需要催化 劑和加溫。
[0005] 格爾伯特醇是具有確定碳鏈分支的飽和伯醇。它們?cè)诂F(xiàn)有技術(shù)水平是公知的。
[0006] 本說明書所述的術(shù)語(yǔ)"格爾伯特醇"應(yīng)理解為：在與攜帶羥基的碳原子相鄰的碳原 子上含有至少一個(gè)分支的單官能團(tuán)伯醇。在化學(xué)上，格爾伯特醇稱為2-烷基-1-烷醇，但 在本說明書中格爾伯特醇也包括多支鏈醇（多烷基醇）。
[0007] 產(chǎn)生格爾伯特醇的反應(yīng)機(jī)理基本包括以下步驟：首先，式RCH2CH2OH的伯醇經(jīng)過脫 氫（或氧化）形成相應(yīng)的醛，其中R可以是氫、或者直鏈或支鏈的烷基。接著，兩分子醛發(fā) 生羥醛縮合形成a，0不飽和醛，最終氫化形成"二聚體"醇。用于該反應(yīng)的催化劑，在可 能存在鉑催化劑或鈀催化劑時(shí)可以是堿性性質(zhì)（例如氫氧化鉀、氫氧化鈉、叔丁醇鈉等）。 該反應(yīng)通常在加熱及可能加壓的條件下發(fā)生。格爾伯特縮合過程的路線如下所示：
[0008]
【主權(quán)項(xiàng)】
1. 一種制備格爾伯特醇的混合物的方法，所述方法包括： 提供包含一種或多種式為RCH2CH2OH的伯醇的起始材料，其中R是氫或1~14個(gè)碳原 子的直鏈或支鏈的烷基； 提供喊； 提供催化劑； 將所述起始材料與堿和催化劑混合（S201)，將由此得到的反應(yīng)混合物加熱到高于反 應(yīng)條件下水的沸點(diǎn)的反應(yīng)溫度，同時(shí)除去由所述得到的伯醇的縮合和脫水反應(yīng)產(chǎn)生的水 (S202)； 移除至少部分所述反應(yīng)混合物（S203); 從所述反應(yīng)混合物移除的部分中分離所需格爾伯特醇（S204，S205，S206);以及 將來自所述反應(yīng)混合物移除的部分的其它醇和任選地其它中間體送回所述反應(yīng)混合 物（S207)。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中，所述起始材料進(jìn)一步包含其中0位的碳原子與 2或3個(gè)烷基相連的伯醇、仲醇、酮和醛，并且氫被加入所述反應(yīng)混合物或所述反應(yīng)混合物 移除的部分。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1或2任一項(xiàng)所述的方法，其中，所述起始材料包含至少兩個(gè)從包括正 丙醇、正丁醇、正戊醇、正己醇的組中選出的伯醇。
4. 根據(jù)前述權(quán)利要求的任一項(xiàng)所述的方法，其中，所述堿選自包括叔丁醇鈉、氫氧化 鉀、氫氧化鈉和可任選地被摻雜的非均相堿的組。
5. 根據(jù)前述權(quán)利要求的任一項(xiàng)所述的方法，其中，所述催化劑是選自包括 Pd (OAc) 2, Pd/C，Pt/C，Cu-Zn-0, Cu-Cr-O,摻雜金屬的水滑石和羥磷灰石，雷尼鎳和Ni-MgO/ S i O2的組的均相催化劑或非均相催化劑。
6. 根據(jù)權(quán)利要求5所述的方法，其中，所述催化劑是提供于固定床、或漿液流化床、或 移動(dòng)床的固體非均相催化劑。
7. 根據(jù)前述權(quán)利要求的任一項(xiàng)所述的方法，其中，所述送回反應(yīng)混合物的醇比所需格 爾伯特醇具有更低的沸點(diǎn)。
8. 根據(jù)前述權(quán)利要求的任一項(xiàng)所述的方法，其中，所述反應(yīng)溫度與反應(yīng)條件下起始材 料的沸點(diǎn)相對(duì)應(yīng)。
9. 根據(jù)前述權(quán)利要求的任一項(xiàng)所述的方法，其中，所述反應(yīng)過程在范圍為1~20巴的 壓強(qiáng)下進(jìn)行。
10. 根據(jù)前述權(quán)利要求的任一項(xiàng)所述的方法，其中，所述起始材料在進(jìn)料進(jìn)行混合前， 進(jìn)行關(guān)于去除酸性組分和/或酯組分和/或水的預(yù)處理。
11. 一種用于如權(quán)利要求1至3任一項(xiàng)中所限定的由起始材料合成格爾伯特醇的系統(tǒng)， 所述系統(tǒng)包括： 反應(yīng)器（10)，用于接收所述起始材料、堿和催化劑，以形成反應(yīng)混合物，并且將所述反 應(yīng)混合物加熱到高于反應(yīng)條件下水的沸點(diǎn)的處理溫度，以得到格爾伯特縮合和脫水過程； 連接到所述反應(yīng)器（10)的水分離裝置（20)，用于從所述反應(yīng)器（10)中接受在所述格 爾伯特縮合過程的進(jìn)程中不斷形成的蒸氣，并從蒸氣中除去水； 連接到所述反應(yīng)器的后處理系統(tǒng)（30,40)，用于從所述反應(yīng)器（10)接受至少部分所述 反應(yīng)混合物，從所述反應(yīng)混合物被移除的部分中分離所需格爾伯特醇，并將來自所述反應(yīng) 混合物被移除的部分的其它醇和任選的其它中間體送回反應(yīng)器（10)。
12. 根據(jù)權(quán)利要求11所述的方法，其中，所述反應(yīng)器是攪拌釜式反應(yīng)器、固定床反應(yīng) 器、移動(dòng)床反應(yīng)器和流化床反應(yīng)器中的一種。
13. 根據(jù)權(quán)利要求11或12任一項(xiàng)所述的系統(tǒng)，其中，所述后處理系統(tǒng)包括：第一后處 理系統(tǒng)（30)，用于從接受自所述反應(yīng)器（10)的反應(yīng)混合物那部分中分離催化組分和堿性 組分，以及 連接到所述第一后處理系統(tǒng)（30)的第二后處理系統(tǒng)（40)，用于從由所述第一后處理 系統(tǒng)處理過的反應(yīng)混合物的那部分中分離所需格爾伯特醇，并將來自所述混合物的其它醇 送回反應(yīng)器（10)。
14. 根據(jù)權(quán)利要求13所述的系統(tǒng)，其中所述第二后處理系統(tǒng)（40)包括液-液混合澄清 槽配置（41)，用于接收由所述第一后處理系統(tǒng)（30)處理過的所述反應(yīng)混合物，并提供存在 于所述混合物中的組分的相分離； 醇柱（43)，用于從所述液-液混合澄清槽配置（41)接收主要含醇組分的相并干燥所述 醇組分； 以及連接到所述醇柱（43)和所述反應(yīng)器（10)的醇分離柱（44)，用于從干燥的醇組分 中分離所述所需格爾伯特醇，并將剩余的所述干燥的醇送回所述反應(yīng)器（10)。
15. 根據(jù)權(quán)利要求14所述的系統(tǒng)，其中所述第二后處理系統(tǒng)（40)進(jìn)一步包括水柱 (42)，用于從所述液-液混合澄清槽配置（41)接收主要含水的相，將水從所述相中分離，并 將含醇的水送回液-液混合澄清槽配置（41)。
16. 根據(jù)權(quán)利要求14或15任一項(xiàng)所述的系統(tǒng)，其中所述水分離裝置（20)進(jìn)一步用 于將不同于被分離的水的蒸氣組分送回所述反應(yīng)器（10)，并將仍含有醇的被分離的水供到 液-液混合澄清槽配置（41)。
17. 根據(jù)權(quán)利要求11至16的任一項(xiàng)所述的系統(tǒng)，所述系統(tǒng)進(jìn)一步包括預(yù)處理設(shè)備 (50)，用于在將所述起始材料供給到所述反應(yīng)器（10)前，從所述起始材料中移除酸性組分 和/或酯組分和/或水。
18. 根據(jù)權(quán)利要求1至10任一項(xiàng)所述的方法和/或通過根據(jù)權(quán)利要求11至17任一項(xiàng) 所述的系統(tǒng)獲得的格爾伯特醇，在作為用于燃料的添加劑，作為酯的前體，作為汽油、柴油 燃料或航空汽油和噴氣燃料組分的前體，作為表面活性劑的前體，或作為a -烯烴和它們 的聚合物和低聚物的前體方面的應(yīng)用。
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種用于制備格爾伯特醇的混合物的方法和系統(tǒng)，其中提供了一種或多種式為RCH2CH2OH的伯醇，R代表氫或1～14個(gè)碳原子的直鏈或支鏈烷基。此外，本發(fā)明提供了與(多個(gè))伯醇混合的堿和催化劑。將所得混合物加熱到高于反應(yīng)條件下水的沸點(diǎn)的反應(yīng)溫度，然后不斷除去由此得到的伯醇的縮合和脫水反應(yīng)產(chǎn)生的水。當(dāng)格爾伯特反應(yīng)已經(jīng)達(dá)到了一定的階段時(shí)，移除至少部分該反應(yīng)混合物，隨后從反應(yīng)混合物被移除的部分中分離所需格爾伯特醇。來自反應(yīng)混合物移除的部分的其它醇然后被送回反應(yīng)混合物，用于獲得較高量的所需格爾伯特醇。
【IPC分類】C07C31-02, C07C29-34, C10L1-182
【公開號(hào)】CN104876795
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201510091862
【發(fā)明人】杜布凡·讓-呂克, 趙微, 羅朗拉夫·愛德華安娜, 庫(kù)肯·漢斯, 博爾赫斯佩德羅·米格爾拉莫斯
【申請(qǐng)人】阿克瑪法國(guó)公司, Obr股份公司
【公開日】2015年9月2日
【申請(qǐng)日】2015年2月28日
【公告號(hào)】EP2913319A1, US20150246863